EP0382330B1 - Filter cartridge and method of manufacturing same - Google Patents

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EP0382330B1
EP0382330B1 EP90250040A EP90250040A EP0382330B1 EP 0382330 B1 EP0382330 B1 EP 0382330B1 EP 90250040 A EP90250040 A EP 90250040A EP 90250040 A EP90250040 A EP 90250040A EP 0382330 B1 EP0382330 B1 EP 0382330B1
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filter
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filter element
pleat
rollers
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Definitions

  • the disadvantage here is that pressure fluctuations occur when the medium to be filtered passes through, since the walls cannot be kept at a precisely geometrically predetermined distance from one another. This is due to the forces arising from the flow resistance, which deform the filter insert due to insufficient stability. In order to compensate for the increased flow resistance, a stronger delivery rate for the medium to be filtered is required. This reduces the service life of the filter insert. Added to that is also nor that the corresponding drive means cause increased noise with increasing performance.
  • the projections of a pleated wall can only have a small height, since the walls of the projections become thinner as a result of the impressions of the projections in the filter element. Furthermore, due to the lack of stability of the projections, projections are increasingly arranged, which, however, reduce the filter area for the passage of the medium to be filtered. This increases the flow resistance. This also results in the increased suction power and the associated increased noise level of the filter system as well as a reduced service life of the filter insert.
  • the invention has for its object to provide a filter insert of the type mentioned, which increases the stability and stiffening of the filter insert and the flow resistance is reduced as much as possible, and to provide a method for its production.
  • the invention is based on the knowledge that the filter insert is designed in an exact geometric arrangement and that this is retained even during operation by the forces that occur.
  • the stability and stiffening of the filter insert should therefore be increased, in particular the stability of the projections stamped into the fold walls.
  • the abutting projections should not slip from the outset and the number of protrusions required are reduced.
  • the entire surface of the filter material should be used uniformly and there should be no pressure fluctuations along the transport path of the medium to be filtered, which undesirably increase the flow resistance.
  • the fold edges are widened in a trapezoidal manner in the fold base.
  • the pressure distribution is additionally homogenized, in particular the height of the fold wall can thus be made larger than before without disadvantageously high pressure differences occurring when the medium to be filtered passes through in the area of the passage area of the filter material.
  • These small pressure differences are particularly due to the low material accumulation in the area of the fold edge or to the possibility that the medium to be filtered has a larger filter area available in this area.
  • the laminar flow that is favorable for the filtering process is retained.
  • the larger height of the pleated walls not only expands the filter area, but also improves the filter properties as a whole, in particular the degree of separation.
  • the widened design of the fold edge with the greater height also results in a significantly more favorable ratio of the pressure difference to the fold height. This results in greater stability and an increased service life for the respective filter insert.
  • the projections 30 of adjacent fold walls 15 to 22 rest against one another for securing the spacing and stiffening.
  • the abutting projections 30 of two fold walls 16 and 17 connected by a fold 27 in the direction of the opposite fold 23 and 24 in terms of their height, relative to the respective fold wall 16 or 17, are increasingly formed, so that between these fold walls 16 and 17 distance decreasing in the direction of movement of the medium or increasing after passage of the medium through the respective fold wall 16 or 17 is fixed.
  • the overall surface of the filter material is used uniformly in the case of laminar flow as a whole and that no pressure fluctuations occur along the transport path of the medium, which undesirably increase the flow resistance.
  • the region of the transition 36 extends from that end of the projection 30 which has the greatest distance in relation to the plane of the fold wall, in the direction of the fold edge 35 into the plane of the fold wall 22.
  • the transition region 36 has a region of greater slope, which is arranged between two areas with a lower slope. In particular, the areas with a lower gradient continuously merge into adjacent flat areas.
  • a rectangular surface 37 is part of the contact surface of adjacent abutting projections 30 of the fold walls.
  • the transition regions 36 are designed to be aerodynamically efficient, so that the flow resistance, which i.a. by the protrusions is reduced.

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Abstract

Filter cartridge, in particular with a block-like construction, comprising a plurality of fold walls created by folding in a zig-zag fashion for a medium to be filtered to pass through from one edge area of the zig-zag folding in the direction of the edge area of the folding on the opposite side made of a material which can be permeated by the medium to be filtered provided with offsets formed by roll forming, with those offsets which lie in contact with each other acting as spacers and stiffeners between adjacent fold walls, wherein the offsets of adjacent fold walls which face one another are stuck together.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 bzw. 16.16. The invention relates to a filter insert of the type specified in the preamble of claim 1 and a method for its production according to the preamble of claim 11 and 16 respectively.

Derartige Filtereinsätze sind in US-A-3531920 beschrieben. Sie werden zur Filterung von verschiedenen Medien eingesetzt. Dabei besteht der Filtereinsatz aus einem durchlässigen Material, vorzugsweise einem Mikro-Faservlies, das im Zick-Zack gefaltet ist und eine insbesondere quaderförmige Ausbildung aufweist. Beim Filtervorgang tritt das zu filternde Medium von einem Kantenbereich der Zick-Zack-Faltung in Richtung auf den gegenüberliegenden Kantenbereich der Faltung durch den Einsatz hindurch. Aus den durch Zick-Zack-Faltung gebildeten Faltenwänden treten eingeprägte Vorsprünge hervor, die vorzugsweise an beiden Seiten der Faltwände aus der Ebene der Faltenwände hervortreten. Die Vorsprünge sind dabei so angeordnet, daß jedem erhabenen Vorsprung in der Faltenwand ein entsprechender ebenfalls erhabener Vorsprung in der benachbarten Faltenwand zugeordnet ist, derart, daß die einander zugeordneten Vorsprünge durch die Zick-Zack-Faltung aufeinander zu liegen kommen und sich im Bereich der Berührungsflächen abstützen.Such filter cartridges are described in US-A-3531920. They are used to filter various media. There is a filter insert Made of a permeable material, preferably a micro-fiber fleece, which is folded in a zigzag and has a particularly cuboid shape. During the filtering process, the medium to be filtered passes through the insert from one edge region of the zigzag fold in the direction of the opposite edge region of the fold. Embossed projections emerge from the fold walls formed by zigzag folding, which preferably protrude from the plane of the fold walls on both sides of the fold walls. The projections are arranged in such a way that each raised projection in the fold wall is assigned a corresponding, likewise raised projection in the adjacent fold wall, such that the projections assigned to one another come to lie on top of one another by the zigzag fold and are in the region of the contact surfaces support.

Auf diese Weise sollen die Filterwände in einem vorbestimmten Abstand gehalten werden und einen gleichmäßigen Durchtritt des Mediums durch die Wandungen gewährleisten.In this way, the filter walls should be kept at a predetermined distance and ensure a uniform passage of the medium through the walls.

Nachteilig ist dabei, daß es zu Druckschwankungen beim Durchtritt des zu filternden Mediums kommt, da die Wandungen nicht in einem exakt geometrisch vorbestimmten Abstand zueinander gehalten werden können. Dies ist auf die durch den Strömungswiderstand auftretenden Kräfte zurückzuführen, die den Filtereinsatz aufgrund nicht ausreichender Stabilität verformen. Um den erhöhten Strömungswiderstand auszugleichen, ist eine stärkere Förderleistung für das zu filternde Medium erforderlich. Dadurch wird die Lebensdauer des Filtereinsatzes herabgesetzt. Hinzu kommt auch noch, daß die entsprechenden Antriebsmittel mit zunehmender Leistung vermehrte Geräusche verursachen.The disadvantage here is that pressure fluctuations occur when the medium to be filtered passes through, since the walls cannot be kept at a precisely geometrically predetermined distance from one another. This is due to the forces arising from the flow resistance, which deform the filter insert due to insufficient stability. In order to compensate for the increased flow resistance, a stronger delivery rate for the medium to be filtered is required. This reduces the service life of the filter insert. Added to that is also nor that the corresponding drive means cause increased noise with increasing performance.

Weiterhin können die Vorsprünge einer Faltenwand nur eine geringe Höhe einnehmen, da durch das Einprägen der Vorsprünge in das Filterelement die Wandungen der Vorsprünge dünner werden. Desweiteren sind aufgrund der mangelnden Stabilität der Vorsprünge vermehrt Vorsprünge angeordnet, die jedoch die Filterfläche für den Durchtritt des zu filternden Mediums verkleinerern. Der Strömungswiderstand wird dadurch heraufgesetzt. Daraus resultieren ebenso die erhöhte Absaugleistung und die damit verbundene vermehrte Geräuschentwicklung der Filteranlage sowie eine verringerte Lebensdauer des Filtereinsatzes.Furthermore, the projections of a pleated wall can only have a small height, since the walls of the projections become thinner as a result of the impressions of the projections in the filter element. Furthermore, due to the lack of stability of the projections, projections are increasingly arranged, which, however, reduce the filter area for the passage of the medium to be filtered. This increases the flow resistance. This also results in the increased suction power and the associated increased noise level of the filter system as well as a reduced service life of the filter insert.

Eine Versteifung durch Imprägnieren oder Beschichten des gesamten Filtermaterials - wie in US-A-3531920 vorgeschlagen - führt zu einer inakzeptablen Verschlechterung des Filtervermögens.
In DE-B-2835181 wird eine Fixierung von Filtermateriallagen mittels Klebebändern vorgeschlagen, die jedoch für den gattungsgemäßen Filtereinsatz nicht funktioniert.Stiffening by impregnation or coating of the entire filter material - as suggested in US-A-3531920 - leads to an unacceptable deterioration in the filter capacity.
DE-B-2835181 suggests fixing filter material layers by means of adhesive tapes, but this does not work for the generic filter insert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz der eingangs genannten Gattung beidem die Stabilität und die Aussteifung des Filtereinsatzes erhöht und der Strömungswiderstand möglichst weitgehend vermindert ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.The invention has for its object to provide a filter insert of the type mentioned, which increases the stability and stiffening of the filter insert and the flow resistance is reduced as much as possible, and to provide a method for its production.

Diese Aufgabe wird durch einen Filtereinsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 oder 16 gelöst.This object is achieved by a filter insert with the features of claim 1 and a method with the features of claim 11 or 16.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Filtereinsatz in einer exakten geometrischen Anordnung ausgebildet ist und daß diese auch im Betrieb durch die auftretenden Kräfte erhalten bleibt. Deshalb sollte die Stabilität und Aussteifung des Filtereinsatzes erhöht werden, insbesondere die Stabilität der in die Faltenwände eingeprägten Vorsprünge. Ein Verrutschen der aneinander anliegenden Vorsprünge soll von vornherein verhindert und die Anzahl der notwendigen Vorsprünge herabgesetzt werden. Dabei soll bei insgesamt laminarer Strömung die gesamte Fläche des Filtermaterials gleichmäßig ausgenutzt werden und entlang des Transportwegs des zu filternden Mediums sollen keine Druckschwankungen auftreten, welche den Strömungswiderstand in unerwünschter Weise vergrößern.The invention is based on the knowledge that the filter insert is designed in an exact geometric arrangement and that this is retained even during operation by the forces that occur. The stability and stiffening of the filter insert should therefore be increased, in particular the stability of the projections stamped into the fold walls. The abutting projections should not slip from the outset and the number of protrusions required are reduced. In the case of a laminar flow as a whole, the entire surface of the filter material should be used uniformly and there should be no pressure fluctuations along the transport path of the medium to be filtered, which undesirably increase the flow resistance.

Gemäß der Erfindung ist dabei wesentlich, daß die einander zugewandten Vorsprünge einander benachbarter Faltenwände miteinander verklebt sind. Auf diese Weise erhöht sich die Stabilität und die Aussteifung des Filtereinsatzes. Ein durch die erhöhte Stabilität und Aussteifung ermöglichte verringerte Anzahl von Vorsprüngen erweist sich als zusätzlich vorteilhaft, da ein günstiges Verhältnis der wirksamen Filterfläche zur Gesamtoberfläche der Faltenwände erreicht wird.According to the invention it is essential that the mutually facing projections of mutually adjacent fold walls are glued together. This increases the stability and stiffening of the filter insert. A reduced number of projections made possible by the increased stability and stiffening proves to be additionally advantageous since a favorable ratio of the effective filter area to the total surface of the fold walls is achieved.

Auf diese Weise lassen sich Filtereinsätze als Einwegartikel erzeugen, welche kostengünstig herstellbar sind und eine lange Standzeit aufweisen. Die aus Vliesmaterial bestehenden Filterwandungen brauchen nicht mit festen Abstandshaltern oder Aussteifungen aus Fremdmaterial versehen zu werden.In this way, filter cartridges can be produced as single-use items, which can be manufactured inexpensively and have a long service life. The filter walls made of non-woven material do not need to be provided with fixed spacers or stiffeners made of foreign material.

Bei den Weiterbildungen der Erfindung ist insbesondere vorteilhaft, daß die einander zugewandten Vorsprünge der benachbarten Faltenwände aneinander anliegende Flächenbereiche aufweisen. Diese aneinander anliegenden Bereiche sind bei einer Weiterbildung auch linienförmig ausgebildet, wobei der Klebstoff im Bereich dieser Linien aufgetragen ist. Bei weiteren Ausführungen sind die die aneinander angrenzenden Bereiche enthaltenden bzw. diesen benachbarten Bereiche verrundet oder abgeschrägt. Somit lassen sich im Filtereinsatz unterschiedliche Strömungsbedingungen erzeugen und die entsprechende Stabilität der Anordnung gewährleisten.In the developments of the invention, it is particularly advantageous that the mutually facing projections of the adjacent fold walls have surface areas which abut one another. In a further development, these abutting areas are also linear, the adhesive being applied in the area of these lines. With others Designs are rounded or beveled, the areas containing the adjacent areas or adjacent areas. Different flow conditions can thus be generated in the filter insert and the corresponding stability of the arrangement can be guaranteed.

Insbesondere erweist es sich als günstig, die Klebebeschichtung über die Oberfläche des Vorsprungs einschließlich der Seitenwandungen aufzubringen. Dadurch wird die Festigkeit der einzelnen Vorsprünge heraufgesetzt. Als günstig erweist sich weiterhin, die örtliche Dicke der Klebebeschichtung mit dem Abstand der Erhebung der Vorsprünge, bezogen auf die Ebene der Faltenwand, zu verstärken, da dadurch, die durch die Prägung entstandenen Wandungen der Vorsprünge enstprechend verfestigt und stabilisiert werden. Günstig ist dabei, daß die damit enstandene Materialschwächung nicht nur ausgeglichen wird, sondern ein Filterkörper von insgesamt großer Steifigkeit erzielbar ist, der nicht durch zusätzliche Maßnahmen verfestigt werden muß.In particular, it has proven to be advantageous to apply the adhesive coating over the surface of the projection, including the side walls. This increases the strength of the individual projections. It has also proven to be advantageous to increase the local thickness of the adhesive coating with the distance between the elevations of the projections, in relation to the plane of the fold wall, since the walls of the projections formed by the embossing are accordingly solidified and stabilized. It is favorable that the resulting weakening of the material is not only compensated for, but that a filter body of great overall rigidity can be achieved, which does not have to be solidified by additional measures.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind die Faltenkanten im Faltengrund trapezartig verbreitert ausgebildet. Dadurch wird die Druckverteilung zusätzlich homogenisiert, insbesondere kann die Höhe der Faltenwand damit größer als bisher ausgelegt werden, ohne daß nachteilige hohe Druckunterschiede beim Durchtritt des zu filternden Mediums im Bereich der Durchtrittsfläche des Filtermaterials entstehen. Diese geringen Druckunterschiede sind insbesondere auch auf die geringe Materialanhäufung im Bereich der Faltenkante bzw. auf die Möglichkeit zurückzuführen, daß dem zu filternden Medium in diesem Bereich eine größere Filterfläche zur Verfügung steht. Weiterhin bleibt die für den Filtervorgang günstige laminare Strömung erhalten. Die größere Höhe der Faltenwände erweitert nicht nur die Filterfläche, sondern verbessert auch die Filtereigenschaften insgesamt, hierbei insbesondere den Abscheidegrad. Auch ergibt sich durch die verbreiterte Ausbildung der Faltenkante mit der größeren Höhe ein wesentlich günstigeres Verhältnis der Druckdifferenz zur Faltenhöhe. Daraus resultieren größere Stabilität und eine erhöhte Lebensdauer des jeweiligen Filtereinsatzes.In a further preferred embodiment, the fold edges are widened in a trapezoidal manner in the fold base. As a result, the pressure distribution is additionally homogenized, in particular the height of the fold wall can thus be made larger than before without disadvantageously high pressure differences occurring when the medium to be filtered passes through in the area of the passage area of the filter material. These small pressure differences are particularly due to the low material accumulation in the area of the fold edge or to the possibility that the medium to be filtered has a larger filter area available in this area. Furthermore, the laminar flow that is favorable for the filtering process is retained. The larger height of the pleated walls not only expands the filter area, but also improves the filter properties as a whole, in particular the degree of separation. The widened design of the fold edge with the greater height also results in a significantly more favorable ratio of the pressure difference to the fold height. This results in greater stability and an increased service life for the respective filter insert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung erweist es sich als günstig, daß das Klebstoffmaterial netz- bzw. gespinstartig auf dem Filtermedium, insbesondere im Bereich der Vorsprünge, vorgesehen ist. Dadurch wird ein vollständiges verdichten der Oberfläche des Filtermediums verhindert. Dennoch ist das Filtermaterial in ausreichender Weise ausgesteift und die Filtereigenschaften sind in diesem Bereich nur gering beeinträchtigt. Weiterhin wird Klebstoffmaterial eingespart, so daß die Materialkosten sinken.In a further advantageous embodiment of the invention, it proves to be advantageous for the adhesive material to be provided on the filter medium in the manner of a net or spider, in particular in the region of the projections. This prevents a complete compression of the surface of the filter medium. Nevertheless, the filter material is sufficiently stiffened and the filter properties are only slightly impaired in this area. Furthermore, adhesive material is saved, so that the material costs decrease.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbringen der Klebebeschichtung ist das Aufwalzen, wobei die Walzen beidseitig des folienförmigen Vlieses angebracht sind. Beim Durchlaufen des Vlieses durch den Walzenspalt können wahlweise die maximalen Erhebungen mit aushärtbarem Klebstoff beschichtet werden oder die ganze Vorsprungoberfläche samt Seitenwandungen. Bei letzterem Verfahren sind in den Walzenwandungen den Vorsprüngen angepaßte Hohlformen angeordnet.One method according to the invention for applying the adhesive coating is rolling on, the rollers being attached on both sides of the film-shaped nonwoven. When the fleece passes through the nip, either the maximum elevations can be coated with curable adhesive or the entire projection surface including the side walls. In the latter method, hollow forms adapted to the projections are arranged in the roller walls.

Ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren beruht auf dem Aufspritzen der Klebebeschichtung in einem Gaswirbel.A second method according to the invention is based on spraying on the adhesive coating in a gas vortex.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung des Filtereinsatzes weist das Filtermaterial mindestens einen Anteil von thermoplastischen Fasern auf, so daß gezielt eine bleibende Verformung und Bereiche höherere Steifigkeit durch Wärmebehandlung, auch in Form einer Verschweißung des Filtermaterials, innerhalb der Filterschicht herstellbar ist. Dabei werden trotz der durch das Verschweißen enstehenden erhöhten Materialdichte die Filtereigenschaften als solche nicht bzw. in den verformten Bereichen nur geringfügig beeinträchtigt. Die Filtereigenschaften sind aber in jedem Fall weitaus besser als bei herkömmlichen mit Binder versehenen Filtermaterialien. Durch die Möglichkeit, einzelne Filterlagen zu verbinden und somit ein Lösen der einzelnen Lagen voneinander zu verhindern, aber auch aufgrund der verbesserten hohen örtlichen Quer- bzw. Längssteifigkeit sind die erfindungsgemäß behandelten Filtermedien faltbar und für übliche Filtereinsätze geeignet.In a further preferred embodiment of the filter insert, the filter material has at least a portion of thermoplastic fibers, so that targeted permanent deformation and areas of higher rigidity can be produced within the filter layer by heat treatment, also in the form of a weld of the filter material. Despite the increased material density resulting from the welding, the filter properties as such are not impaired or only slightly impaired in the deformed areas. In any case, the filter properties are far better than with conventional filter materials with binders. Due to the possibility of connecting individual filter layers and thus preventing the individual layers from becoming detached from one another, but also because of the improved high local transverse or longitudinal rigidity, the filter media treated according to the invention are foldable and suitable for conventional filter inserts.

Die aus Kunststoffasermaterialien bestehenden Filtermedien weisen in vorteilhafter Weise einen höheren Abscheidegrad und geringere Druckdifferenzen gegenüber herkömmlichen Glasfasermaterialien auf. Daraus resultiert eine geringere notwendige Förderleistung und eine höhere Lebensdauer der Filtereinsätze. Hinzu kommt auch noch, daß die entsprechenden Antriebsmittel mit abnehmender Leistung weniger Geräusche verursachen. Vorteilhaft ist weiterhin, daß durch das Einprägen der Vorsprünge in das Filtermedium deren Wandungen trotz geschwächter Wandstärke ein gute Stabilität aufweisen. Damit kann trotz einer verringerten Zahl von Vorsprüngen die Filterfläche noch vergrößert werden. Der Strömungswiderstand wird dabei herabgesetzt und es sind homogene Strömungsverhältnisse gewährleistet. Daraus resultieren sowohl eine geringere Absaugleistung als auch eine reduzierte Geräuschentwicklung der Filteranlage sowie eine erhöhte Lebensdauer des Filtereinsatzes.The filter media consisting of plastic fiber materials advantageously have a higher degree of separation and lower pressure differences compared to conventional glass fiber materials. This results in a lower required delivery rate and a longer service life of the filter inserts. In addition, the corresponding drive means cause less noise with decreasing output. It is also advantageous that, by impressing the projections into the filter medium, their walls have good stability despite the weakened wall thickness. In this way, the filter area can still be enlarged despite a reduced number of projections. The flow resistance is reduced and homogeneous flow conditions are guaranteed. This results in a lower suction power as well as a reduced noise level from the filter system and an increased service life of the filter insert.

Durch den thermoplastischen, bereichsweise verschweißten Faseranteil wird in vorteilhafter Weise die Stabilität und die Aussteifung des Filtereinsatzes an vorbestimmten Bereichen, insbesondere an Vorsprüngen, entsprechenden Übergangsbereichen und Faltenkanten, erhöht. Die dadurch erzielbare verringerte Anzahl von Vorsprüngen erweist sich als zusätzlich vorteilhaft, da ein günstiges Verhältnis der wirksamen Filterfläche zur Gesamtoberfläche der Faltenwände erreicht wird. Die Filtereinsätze lassen sich somit auch als Einwegartikel erzeugen, welche kostengünstig herstellbar sind und eine lange Standzeit aufweisen. Die aus thermoplastischem Werkstoff bestehenden Filterwandungen brauchen desweiteren nicht mit festen Abstandshaltern oder Aussteifungen aus Fremdmaterial versehen zu werden.The thermoplastic, partially welded fiber portion advantageously increases the stability and stiffening of the filter insert at predetermined areas, in particular at projections, corresponding transition areas and fold edges. The reduced number of projections that can be achieved in this way proves to be additionally advantageous, since a favorable ratio of the effective filter area to the total surface of the fold walls is achieved. The filter inserts can thus also be produced as single-use items, which can be manufactured inexpensively and have a long service life. Furthermore, the filter walls made of thermoplastic material do not need to be provided with fixed spacers or stiffeners made of foreign material.

Die Fasern sind im verschweißten Zustand ohne wesentliche Hohlräume miteinander verbunden. Das durchlässige Filtermedium ist mehrlagig ausgebildet, wobei einzelne Lagen bereichsweise miteinander verschweißt sind, so daß ein Ablösen der einzelnen Lagen verhindert wird. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das durchlässige Filtermedium Fasern, mindestens aber Faseranteile, aus Polypropylen, Cellulose, Polycarbonat, Polyamid, Teflon und/oder Polyester enthält. Durch diesen Aufbau ist ein ausreichend hoher thermoplastischer Werkstoffanteil innerhalb des Filtermediums vorhanden und die Filtereigenschaften können den Anforderungen angepaßt werden. Als günstig erweist es sich auch, wenn die nahtförmigen verschweißten Bereiche in Form eines Filmscharniers ausgebildet werden.In the welded state, the fibers are connected to one another without substantial cavities. The permeable filter medium is constructed in several layers, individual layers being welded to one another in regions, so that detachment of the individual layers is prevented. It is also advantageous if the permeable filter medium contains fibers, but at least fiber components, made of polypropylene, cellulose, polycarbonate, polyamide, Teflon and / or polyester. This construction means that there is a sufficiently high proportion of thermoplastic material within the filter medium and the filter properties can meet the requirements be adjusted. It also proves to be favorable if the seam-shaped welded areas are designed in the form of a film hinge.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

  • Figur 1a eine perspektivische Ansicht eines Teils des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Filtermaterials,
  • Figur 1b eine entsprechende Draufsicht,
  • Figur 2 einen Ausschnitt A als vergrößerte Teildarstellung von Figur 1a,
  • Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Filterelements in ungefaltetem Zustand,
  • Figur 4 eine perspektivische Draufsicht des zu einem Filtereinsatz gefalteten Ausführungsbeispiels unter Darstellung von die Falten arretierenden Verbindungsmitteln,
  • Figur 5 einen Querschnitt durch zwei aneinander anliegende Vorsprünge von Faltenwänden, die miteinander verklebt sind, in vergrößerter Darstellung,
  • Figur 6 die Herstellung des Filtermediums in perspektivischer Darstellung,
  • Figur 7 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Herstellungsverfahrens des Filtermediums, sowie
  • Figur 8 eine perspektivische Darstellung eines dritten Herstellungsverfahrens des Filtermediums.
Other advantageous developments of the inventions are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiments of the invention with reference to the figures. Show it:
  • FIG. 1a shows a perspective view of part of the exemplary embodiment of the filter material according to the invention,
  • FIG. 1b shows a corresponding top view,
  • FIG. 2 shows a detail A as an enlarged partial illustration of FIG. 1a,
  • FIG. 3 shows a perspective view of part of the filter element in the unfolded state,
  • FIG. 4 shows a perspective top view of the exemplary embodiment folded into a filter insert, showing connecting means that lock the folds,
  • 5 shows a cross section through two abutting projections of fold walls, which are glued together, in an enlarged view,
  • FIG. 6 shows the production of the filter medium in a perspective view,
  • Figure 7 is a perspective view of another manufacturing process of the filter medium, and
  • Figure 8 is a perspective view of a third method of manufacturing the filter medium.

In den Figuren 1a und b und in Figur 4 ist jeweils ein Ausschnitt eines Filtermaterials 10, bestehend aus einem Filtervlies, dargestellt, das durch Zick-Zack-Faltung zu einem im wesentlichen quaderförmigen Filtereinsatz 11 geformt ist. Bei diesem Filtervlies handelt es sich insbesondere um ein Schwebstoffvlies. Grundsätzlich ist jedes Filtermaterial geeignet, das sich entsprechendend formen läßt.FIGS. 1a and b and FIG. 4 each show a section of a filter material 10, consisting of a filter fleece, which is formed by zigzag folding into an essentially cuboid filter insert 11. This filter fleece is in particular a suspended fleece. In principle, any filter material that can be shaped appropriately is suitable.

Der quaderförmige Filtereinsatz 11 paßt in bekannter Weise in einen Rahmen 12, der den Filtereinsatz zusätzlich stabilisiert. Der Filtereinsatz kann - je nach Anwendungsfall - gegebenenfalls auch ohne Rahmen ausgebildet sein, wobei die Außenabmessungen an die für den Filtereinsatz vorgesehene Ausnehmung dem entsprechenden Aufnahmeteil angepaßt sind. Der Filtereinsatz wird von einer Eintrittsseite 13 durch das zu filternde Medium angeströmt, von wo das Strömungsmittel durch das Filtermaterial in Richtung einer gegenüberliegenden Austrittsseite 14 strömt, von der es über eine geeignete Abfuhrleitung abgezogen wird oder frei abströmt.The cuboid filter insert 11 fits in a known manner in a frame 12 which additionally stabilizes the filter insert. Depending on the application, the filter insert can optionally also be designed without a frame, the outer dimensions being adapted to the corresponding receiving part in the recess provided for the filter insert. The filter insert is flowed through from an inlet side 13 by the medium to be filtered, from where the fluid flows through the filter material in the direction of an opposite outlet side 14, from which it is drawn off via a suitable discharge line or flows freely.

Das Filtermaterial 10, in Figur 1a und b, ist zick-zackförmig gefaltet, wobei eine Anzahl von Faltenwänden 15 bis 22 jeweils eine Falte bilden. Die Faltenwände 15 und 16 sind durch einen Falz 23 auf der Eintritteseite 13, die angeströmt wird, miteinander verbunden. Ebenso sind die Faltenwände 17 und 18 durch einen Falz 24, die Faltenwände 19 und 20 durch einen Falz 25 und die Faltenwände 21 und 22 durch einen Falz 26 miteinander verbunden; wohingegen die Faltenwände 16 und 17 durch einen Falz 27 auf der Seite 14 miteinander verbunden sind. Ebenso sind die Faltenwände 18 und 19 durch einen Falz 28 und die Faltenwände 20 und 21 durch einen Falz 29 auf der Austrittsseite 14 miteinander verbunden. Durch diese Faltung wird die Filtereinsatzoberfläche vergrößert und der Abscheidegrad des Filtereinsatzes 11 heraufgesetzt. Diese Verbesserung resultiert aus einer Optimierung der Geschwindigkeitsverteilung und Senkung der Druckdifferenz. Die Lebensdauer ist gegenüber herkömmlichen entsprechenden Filtern erhöht.The filter material 10, in FIGS. 1a and b, is folded in a zigzag shape, with a number of fold walls 15 to 22 each forming a fold. The fold walls 15 and 16 are connected to one another by a fold 23 on the inlet side 13 which is flown against. Likewise, the fold walls 17 and 18 are connected by a fold 24, the fold walls 19 and 20 by a fold 25 and the fold walls 21 and 22 by a fold 26; whereas the fold walls 16 and 17 are connected to one another by a fold 27 on the side 14. Likewise, the fold walls 18 and 19 are connected to one another by a fold 28 and the fold walls 20 and 21 by a fold 29 on the outlet side 14. This folding increases the surface of the filter insert and increases the degree of separation of the filter insert 11. This improvement results from an optimization of the speed distribution and reduction of the pressure difference. The service life is increased compared to conventional corresponding filters.

Die Faltenwände 15 bis 22 weisen materialeinheitliche Vorsprünge 30 auf, die durch Prägung des Filtermateriales (Schwebstoffiltervlieses) ausgebildet wurden. Die Vorsprünge 30 weisen in Bewegungsrichtung des zu filternden Mediums eine konstante Breite auf. Dabei ist die Breite geringer als die Höhe der maximalen Erhebungen der Vorsprünge bezogen auf die Ebene der Faltenwand. Die Seitenwandungen 300 der Vorsprünge 30 erstrecken sich senkrecht zu den die Faltenwände 15 bis 22 miteinander verbindenden Falzen 23 bis 29. Dabei weisen die Vorsprünge 30, ausgehend von den Falzen 27 bis 29 in Richtung auf die Falze 23 bis 26, eine zunehmende Höhe bezogen auf die Ebene der Faltenwände 15 bis 22 auf.The fold walls 15 to 22 have projections 30 of the same material, which were formed by embossing the filter material (particulate filter fleece). The projections 30 have a constant width in the direction of movement of the medium to be filtered. The width is less than the height of the maximum elevations of the projections in relation to the plane of the fold wall. The side walls 300 of the projections 30 extend perpendicularly to the folds 23 to 29 connecting the fold walls 15 to 22. The projections 30, starting from the folds 27 to 29 in the direction of the folds 23 to 26, have an increasing height the level of the fold walls 15 to 22.

Der Berührungsbereich ist in Form einer rechteckigen Berührungsfläche der Vorsprünge 30 ausgebildet. Dadurch erhöht sich die Stabilität des Filtereinsatzes. Durch die Prägung der Faltenwände 15 bis 22 hat sich die Oberfläche des Filterelements entsprechend vergrößert und der zusätzliche benötigte Werkstoff wurde aus der zu prägenden Faltenwand durch den Prägevorgang gezogen. Dadurch sind die Wandungen der Vorsprünge 30 entsprechend dünner ausgebildet. Der aufgetragene Kleber verfestigt gerade diesen Bereich zusätzlich, so daß die durch die Verformung eingetretene Materialschwächung beseitigt bzw. je nach Kleberauftrag überkompensiert ist.The contact area is designed in the form of a rectangular contact surface of the projections 30. This increases the stability of the filter insert. By embossing the pleated walls 15 to 22, the surface of the filter element has increased accordingly and the additional material required has been drawn from the pleated wall to be embossed by the embossing process. As a result, the walls of the projections 30 are made correspondingly thinner. The applied adhesive additionally solidifies this area, so that the weakening of the material caused by the deformation is eliminated or, depending on the adhesive application, overcompensated.

Die Vorsprünge 30 benachbarter Faltenwände 15 bis 22 liegen zur Abstandssicherung und Aussteifung aneinander an. Dabei sind z.B. die aneinander anliegenden Vorsprünge 30 zweier über einen Falz 27 verbundenen Faltenwände 16 und 17 in Richtung auf den jeweils gegenüberliegenden Falz 23 und 24 in ihrer Höhe, bezogen auf die jeweilige Faltenwand 16 oder 17, zunehmend ausgebildet, so daß zwischen diesen Faltenwänden 16 und 17 ein in Bewegungsrichtung des Mediums abnehmender bzw. nach Durchtritt des Mediums durch die jeweilige Faltenwand 16 oder 17 anwachsender Abstand festliegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei insgesamt laminarer Strömung die gesamte Fläche des Filtermaterials gleichmäßig ausgenutzt wird und entlang des Transportwegs des Mediums keine Druckschwankungen auftreten, welche den Strömungswiderstand in unerwünschter Weise vergrößern.The projections 30 of adjacent fold walls 15 to 22 rest against one another for securing the spacing and stiffening. Here are e.g. the abutting projections 30 of two fold walls 16 and 17 connected by a fold 27 in the direction of the opposite fold 23 and 24 in terms of their height, relative to the respective fold wall 16 or 17, are increasingly formed, so that between these fold walls 16 and 17 distance decreasing in the direction of movement of the medium or increasing after passage of the medium through the respective fold wall 16 or 17 is fixed. In this way it is ensured that the overall surface of the filter material is used uniformly in the case of laminar flow as a whole and that no pressure fluctuations occur along the transport path of the medium, which undesirably increase the flow resistance.

Die Vorsprünge 30 sind entlang von Geraden 31 bis 34, die zueinader gleichen Abstand aufweisen, angeordnet. Dabei treten die Vorsprünge derart abwechselnd aus den Seiten 13 und 14 hervor, daß die Vorsprünge 30 auf den Geraden 31 und 33 aus der Eintrittsseite 13 hervortreten und die weiteren Vorsprünge 30, die entlang der Geraden 32 und 34 angeordnet sind, aus der Austrittsseite 14 hervortreten. Durch diese abwechselnde Anordnung der Vorsprünge 30 wird die Stabilität erhöht, da sowohl auf der Eintrittsseite 13 als auch auf der Austrittsseite 14 die Faltenwände in einem zueinander vorbestimmten Abstand gehalten werden.The projections 30 are arranged along straight lines 31 to 34 which are equally spaced from one another. The projections alternately emerge from pages 13 and 14 show that the projections 30 on the straight lines 31 and 33 emerge from the entry side 13 and the further projections 30, which are arranged along the straight lines 32 and 34, emerge from the exit side 14. This alternating arrangement of the projections 30 increases the stability since the fold walls are kept at a predetermined distance from one another both on the entry side 13 and on the exit side 14.

Der in Figur 2 dargestellte vergrößerte Ausschnitt A aus Figur 1 stellt einen Übergangsbereich 36 von der durch den Falz 26 gebildeten Faltenkante 35 zu dem aus der Faltenwand 22 hervortretenden Vorsprung 30 dar.The enlarged detail A from FIG. 1 shown in FIG. 2 represents a transition region 36 from the fold edge 35 formed by the fold 26 to the projection 30 emerging from the fold wall 22.

Der Bereich des Übergangs 36 erstreckt sich von demjenigen Ende des Vorsprungs 30, das den größten Abstand bezogen auf die Ebene der Faltenwand aufweist, in Richtung auf die Faltenkante 35 in die Ebene der Faltenwand 22. Dabei weist der Übergangsbereich 36 einen Bereich größerer Steigung auf, der zwischen zwei Bereichen geringerer Steigung angeordnet ist. Insbesondere gehen die Bereiche geringerer Steigung kontinuierlich in angrenzende ebene Bereiche über. Eine rechteckige Fläche 37 ist ein Teil der Berührfläche benachbarter aneinander anliegender Vorsprünge 30 der Faltenwände. Die Übergangsbereiche 36 sind strömungsgünstig ausgebildet, so daß der Strömungswiderstand, der u.a. durch die Vorsprünge hervorgerufen wird, sich verringert.The region of the transition 36 extends from that end of the projection 30 which has the greatest distance in relation to the plane of the fold wall, in the direction of the fold edge 35 into the plane of the fold wall 22. The transition region 36 has a region of greater slope, which is arranged between two areas with a lower slope. In particular, the areas with a lower gradient continuously merge into adjacent flat areas. A rectangular surface 37 is part of the contact surface of adjacent abutting projections 30 of the fold walls. The transition regions 36 are designed to be aerodynamically efficient, so that the flow resistance, which i.a. by the protrusions is reduced.

Über dem Vorsprung 30 und dem Übergangsbereich 36 ist eine den Vorsprung 30 und den Übergangsbereich 36 aussteifende, aushärtbare Klebebeschichtung 38 angeordnet, die am Ende des Vorsprungs 30 in Richtung auf die Faltenkante 35 aufgebrochen dargestellt ist, um die Ausbildung und Anordnung der einzelnen konstruktiven Elemente besser sichtbar zu machen. Die Klebebeschichtung 38 kann wahlweise auch als Tränkung 38 ausgebildet sein.Above the projection 30 and the transition area 36 is a stiffening of the projection 30 and the transition area 36, arranged curable adhesive coating 38, which is shown broken at the end of the projection 30 in the direction of the fold edge 35 in order to make the design and arrangement of the individual structural elements more visible. The adhesive coating 38 can optionally also be designed as an impregnation 38.

Die Klebebeschichtung 38 erstreckt sich auch auf die Seitenwandungen 300 der Vorsprünge 30 und des Übergangsbereichs 36. Die örtliche Dicke der Klebebeschichtung 38 nimmt dabei mit dem Abstand der Erhebung der Vorsprünge 30 bezogen auf die der Faltenwand 22 zu. Dadurch wird die durch die Prägung verursachte abnehmende Wanddicke der Vorsprünge 30 und damit auch die abnehmende Stabilität der Vorsprünge 30 durch die aushärtbare und die Vorsprünge aussteifende Klebebeschichtung 38 ausgeglichen. Die Vorsprünge erhalten durch die Klebebeschichtung 38 die für die beim Filtriervorgang auftretenden Kräfte benötigte Festigkeit und Stabilität.The adhesive coating 38 also extends to the side walls 300 of the projections 30 and the transition region 36. The local thickness of the adhesive coating 38 increases with the distance between the elevations of the projections 30 and the fold wall 22. As a result, the decreasing wall thickness of the projections 30 caused by the embossing and thus also the decreasing stability of the projections 30 are compensated for by the curable adhesive coating 38 which stiffens the projections. The projections are given the strength and stability required by the adhesive coating 38 for the forces occurring during the filtering process.

Durch die aufgebrachte Klebebeschichtung 38 sind die benachbarten, aneinander angrenzenden Vorsprünge 30 miteinander verklebt. Dadurch wird der Filtereinsatz 11 stabilisiert und hält gleichzeitig seine Quaderform selbsttragend, ohne zusätzlichen Rahmen. Dies vereinfacht den Einbau der Filtereinsätze 11 in die bekannten Filtergehäuse 12 erheblich.The applied, adhesive coating 38 bonds the adjacent, adjacent projections 30 to one another. The filter insert 11 is thereby stabilized and at the same time holds its cuboid shape in a self-supporting manner, without an additional frame. This considerably simplifies the installation of the filter inserts 11 in the known filter housings 12.

In Figur 3 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Teil des Filtermaterials 10 in nicht gefaltetem Zustand dargestellt.FIG. 3 shows a perspective view of part of the filter material 10 in the unfolded state.

Es sind die abwechselnd aus der Eintrittsseite 13 und Austrittsseite 14 hervortretenden Vorsprünge 30 erkennbar. Die Vorsprünge 30 werden mittels zweier beidseitig des Filtermaterials 10 angeordneter Walzen, die hier nicht sichtbar sind, eingeprägt. Das Filtermaterial 10 läuft dabei folienartig durch die Prägewalzen. Es entstehen dadurch auf den Geraden 31 bis 34 fortlaufend eingeprägte Vorsprünge 30 mit den entsprechenden Übergangsbereichen 36 und den Faltenkanten 35. Anschließend läuft das Filterelement 10 wiederum durch beidseitig des Filtermaterials 10 angeordnete Walzen, die nicht sichtbar sind, die Hohlformen an ihren Walzwandungen aufweisen, die der Form der eingeprägten Vorsprünge 30 angepaßt sind. Die aushärtbare Klebebeschichtung 38 wird durch den Walzvorgang auf die Vorsprünge 30 und deren Seitenwandungen 300 aufgetragen. Durch die Walzenprägung der Vorsprünge 30 werden die Filterelemente 10 kostengünstig hergestellt und auch das Aufbringung der aushärtbaren Klebebeschichtung 38 erfolgt durch ein fertigungstechnisch vorteilhaftes Aufwalzen.The projections 30 emerging alternately from the inlet side 13 and outlet side 14 can be seen. The projections 30 are embossed by means of two rollers arranged on both sides of the filter material 10, which are not visible here. The filter material 10 runs like a film through the embossing rollers. This results in continuously embossed projections 30 with the corresponding transition regions 36 and the fold edges 35 on the straight lines 31 to 34. The filter element 10 then again runs through rollers arranged on both sides of the filter material 10, which are not visible and which have hollow shapes on their rolling walls, which the shape of the embossed projections 30 are adapted. The curable adhesive coating 38 is applied to the projections 30 and their side walls 300 by the rolling process. The roller elements of the projections 30 produce the filter elements 10 inexpensively, and the curable adhesive coating 38 is also applied by rolling which is advantageous in terms of production technology.

In Figur 4 ist ein Filtereinsatz 11 im Ausschnitt dargestellt, an dem zwei zueinander parallel verlaufende, den Filtereinsatz 11 stabilisierende Fäden 39 angeordnet sind. Die Fäden 39 verlaufen senkrecht zu den Faltenkanten 35 und verbinden die Faltenkanten 35 auf dem in der Draufsicht kürzesten Weg miteinander. Dabei liegen die Fäden jeweils an der Oberfläche des Filtereinsatzes 11 an. Ausgehend von der Faltenkante 35 auf der einen Faltenwand 40 verlaufen die Fäden 39 bis zu jeweils einem Vorsprung 30 dieser Faltenwand 40, der an jeweils einem Vorsprung 30 der gegenüberliegenden Faltenwand 41 anliegt. Die Fäden 39 verlaufen dann jeweils weiter auf der in Richtung der Faltenkante 35 weisenden Fläche 42 der Vorsprünge 30, bis zur benachbarten Faltenwand 41 und auf dieser bis zur nächsten Faltenkante. Die Fäden 39 sind endlos über die Faltenkanten 35 und die den Filtereinsatz 11 nach außen begrenzenden, hier nicht sichbaren, Faltenwände verlaufend angeordnet. Der Filtereinsatz 11 wird dadurch leicht handhabbar und erhält eine große Stabilität, so daß auch größere Ausführungen möglich sind.FIG. 4 shows a cutout of a filter insert 11 on which two threads 39 are arranged which run parallel to one another and stabilize the filter insert 11. The threads 39 run perpendicular to the fold edges 35 and connect the fold edges 35 to one another in the shortest way in plan view. The threads lie on the surface of the filter insert 11. Starting from the fold edge 35 on one fold wall 40, the threads 39 each extend up to a projection 30 of this fold wall 40, which bears against a projection 30 of the opposite fold wall 41. The threads 39 Then each continue to run on the surface 42 of the projections 30 pointing in the direction of the fold edge 35, to the adjacent fold wall 41 and on this to the next fold edge. The threads 39 are arranged to run endlessly over the fold edges 35 and the fold walls, which are not visible here and which limit the filter insert 11 to the outside. The filter insert 11 is thus easy to handle and is very stable, so that larger versions are possible.

Die Fäden bestehen aus einem homogenen schäumenden, klebenden und/oder sich verfestigenden Kunststoff bzw. auch Streifenmaterial aus Karton und dergleichen. Somit sind die Fäden 39 an dem auf den Filtereinsatz 11 aufliegenden Bereichen mit dem Filtereinsatz 11 verklebt. Ein Verrutschen der Fäden 39 wird dadurch verhindert und die Stabilität des Filtereinsatzes 11 heraufgesetzt. Die den Filtereinsatz 11 stabilisierenden Fäden 39 können bevorzugt im Bereich der den Filtereinsatz 11 nach außen begrenzenden, hier nicht sichtbaren, Faltenwände als Führung zum Einschieben des Filtereinsatzes in ein Filtergehäuse ausgebildet sein. Ein bequemes Auswechseln des Filtereinsatzes 11 ist dadurch möglich.The threads consist of a homogeneous foaming, adhesive and / or solidifying plastic or strip material made of cardboard and the like. The threads 39 are thus glued to the filter insert 11 at the areas lying on the filter insert 11. This prevents the threads 39 from slipping and increases the stability of the filter insert 11. The threads 39 stabilizing the filter insert 11 can preferably be formed in the area of the fold walls, which are not visible here and which delimit the filter insert 11, as a guide for inserting the filter insert into a filter housing. This makes it easy to replace the filter insert 11.

In Figur 5 sind zwei aneinander anliegende Vorsprünge 45 im Querschnitt vergrößert dargestellt, die in Faltenwände 43 und 44 eingeprägt sind. Die Vorsprünge 45 sind ausgehend von einem Falz 46 in Richtung auf die, hier nicht sichtbaren, gegenüberliegenden Falze mit zunehmender Höhe in bezug auf die jeweilige Ebene der Faltenwände 43 und 44 ausgebildet. Die Breite der Vorsprünge 45 ist konstant. Dabei ist diese Breite geringer als die Höhe der maximalen Erhebungen der Vorsprünge 45 bezogen auf die jeweiligen Faltenwände 43 und 44. Somit weisen die Vorsprünge 45 im wesentlichen die Eigenschaften der bereits beschriebenen Vorsprünge 30 auf. Der Unterschied liegt jedoch in den runden Ausformungen der Vorsprünge 45. Wahlweise können die Vorsprünge 45 auch abgeschrägt sein.In Figure 5, two abutting projections 45 are shown enlarged in cross section, which are embossed in fold walls 43 and 44. The projections 45 are proceeding from a fold 46 in the direction of the opposite folds, not visible here, with increasing height with respect to the respective plane of the fold walls 43 and 44 educated. The width of the protrusions 45 is constant. This width is less than the height of the maximum elevations of the projections 45 in relation to the respective fold walls 43 and 44. The projections 45 thus essentially have the properties of the projections 30 already described. The difference, however, lies in the round shapes of the protrusions 45. Optionally, the protrusions 45 can also be beveled.

Bei der Klebebeschichtung 38 nimmt auch bei diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel die örtliche Dicke mit dem Abstand der Erhebung der Vorsprünge 45 bezogen auf die jeweiligen Faltenwände 43 und 44 zu. Die Vorsprünge 45 berühren sich linenförmig und die Klebebeschichtung 38 wird mit dem aneinanderdrücken der Vorsprünge 45 seitlich der Berührlinie angeordnet, so daß die Klebebeschichtung 38 strömungsgünstige Seitenwandungen 47 und 48 bildet. Durch diese Ausbildung der Klebebeschichtung wird der Filtereinsatz 11 stabilisiert, so daß der Abstand zwischen den Geraden 31 bis 34, auf denen die Vorsprünge 30 bzw. 45 angeordnet sind, heraufgesetz wird. Durch die strömungsgünstigen Seitenwandungen 47 und 48 strömt das zu filtrierende Medium laminar. Der Strömungswiderstand vermindert sich ebenfalls durch eine geringere Anzahl von Vorsprüngen und damit vermindert sich auch die zum Absaugen bzw. Durchdrücken benötigte Energie.In the case of the adhesive coating 38, the local thickness also increases in this exemplary embodiment according to the invention with the distance between the elevations of the projections 45 in relation to the respective fold walls 43 and 44. The projections 45 touch in a linen-like manner and the adhesive coating 38 is arranged by pressing the projections 45 against one another to the side of the contact line, so that the adhesive coating 38 forms streamlined side walls 47 and 48. This design of the adhesive coating stabilizes the filter insert 11 so that the distance between the straight lines 31 to 34 on which the projections 30 and 45 are arranged is increased. The medium to be filtered flows laminarly through the streamlined side walls 47 and 48. The flow resistance is also reduced by a smaller number of projections and thus the energy required for suction or pushing through is also reduced.

In Figur 6 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes 10 dargestellt. Das folienartige Filtermedium wird durch einen ersten Walzenspalt 51, der von zwei Walzen 49 gebildet wird, gezogen, wobei beim Walzspaltdurchtritt durch entsprechende Formung der Walzenoberfläche 50 Vorsprüngen 30 entsprechende Übergangsbereiche 36 und Faltenkanten in das folienartige Filtermedium 10 eingeprägt werden sowie anschließend durch einen zweiten Walzspalt 53 gezogen wird, der von zwei weiteren Walzen 52 gebildet wird, die eine glatte, mit Klebstoff 38 beschichtete Walzoberfläche aufweisen, wobei die Bereiche der maximalen Erhebungen der Vorsprünge 36 mit Klebstoffmaterial 38 auf der den Walzen 52 zugewandten Fläche beschichtet werden. Hierbei werden ausschließlich die Berührungsbereiche mit Kleber beschichtet.FIG. 6 shows a method for producing a filter insert 10. The film-like filter medium is drawn through a first roll nip 51, which is formed by two rolls 49, and passes through the roll nip by appropriate shaping of the roll surface 50 projections 30, corresponding transition regions 36 and fold edges are embossed into the film-like filter medium 10 and then pulled through a second roll gap 53 which is formed by two further rolls 52 which have a smooth roll surface coated with adhesive 38, the areas of the maximum elevations of the projections 36 being coated with adhesive material 38 on the surface facing the rollers 52. Only the contact areas are coated with adhesive.

In Figur 7 wird eine andere Verfahrensvariante zur Herstellung eines Filtereinsatzes dargestellt. Das folienartige Filtermedium 10 wird hierbei zunächst durch einen Walzenspalt 51, der von zwei Walzen 49 gebildet wird, gezogen, wobei beim Walzspaltdurchtritt durch entsprechende Formung der Walzenoberflächen 50 Vorsprüngen 30 entsprechende Übergangsbereiche 36 und Faltenkanten in das folienartige Filtermedium 10 eingeprägt werden sowie anschließend durch einen weiteren Walzspalt 55 gezogen, der von zwei weiteren Walzen 54 gebildet wird, deren Oberflächen 50 den Vorsprüngen 30 angepaßt und mit Klebstoff 38 beschichtet sind, wobei beim Walzspaltdurchtritt den Walzen 54 zugewandte Bereiche der Erhebungen mit Klebstoffmaterial 38 beschichtet werden. Insbesondere werden hierbei die gesamten Erhebungsbereiche mit Kleber beschichtet und damit nach dessen Aushärten ausgesteift.Another method variant for producing a filter insert is shown in FIG. The film-like filter medium 10 is first drawn through a nip 51, which is formed by two rollers 49, with corresponding projections 30 and fold edges 30 being stamped into the film-like filter medium 10 by appropriately shaping the roll surfaces 50 projections 30, and then by another Roll gap 55 drawn, which is formed by two further rollers 54, the surfaces 50 of which are adapted to the projections 30 and coated with adhesive 38, areas of the elevations facing the rollers 54 being coated with adhesive material 38 when the rollers pass through. In particular, the entire raised areas are coated with adhesive and thus stiffened after it has hardened.

Weiterhin weisen dabei die Oberflächen 50 der zweiten Walzen 54 tangentiale, dem Querschnitt der Vorsprünge 30 angepaßte Nuten auf oder die Oberflächen 50 der zweiten Walzen 54 weisen tangentiale, dem Oberflächenform der Vorsprünge 30 angepaßte Aussparungen auf. In vorteilhafter Weiterbildung sind die zweiten Walzen 54 derart exzentrisch gelagert oder durch Nockenwellen angetrieben, daß sie der Keilform der Oberflächen der Vorsprünge 30 beim Durchlauf des Walzgutes 10 folgen. Hierdurch lassen sich auch die keilförmigen Bereiche günstig mit Klebstoff 38 beschichten.Furthermore, the surfaces 50 of the second rollers 54 are tangential and are adapted to the cross section of the projections 30 Grooves on or the surfaces 50 of the second rollers 54 have tangential recesses adapted to the surface shape of the projections 30. In an advantageous further development, the second rollers 54 are mounted eccentrically or driven by camshafts in such a way that they follow the wedge shape of the surfaces of the projections 30 when the rolling stock 10 passes through. As a result, the wedge-shaped areas can also be coated inexpensively with adhesive 38.

Bei einer anderen Variante dieses Herstellungsverfahrens unterscheiden die ersten 49 und die zweiten Walzen 54 sich in der Formgebung der die Seitenwandungen 300 der Vorsprünge 30 aufnehmenden Bereiche 50 in der Weise, daß die zweiten Walzen 54 einen im Vergleich zu den ersten Walzen 49 zum Gipfelbereich der Ausnehmungen 50 hin zunehmenden Ausnehmungsquerschnitt zur Aufnahme der Vorsprünge 30 aufweisen, so daß der Kleberauftrag zum Gipfelbereich hin zunimmt und hier eine große Festigkeit erreicht wird.In another variant of this production method, the first 49 and the second rollers 54 differ in the shape of the regions 50 which receive the side walls 300 of the projections 30 in such a way that the second rollers 54 form one in comparison to the first rollers 49 to the top region of the recesses 50 increasing recess cross-section for receiving the projections 30, so that the adhesive application increases towards the summit area and a great strength is achieved here.

In Figur 8 wird ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes 10 dargestellt. Das Filtermaterial 10 wird bei der Bearbeitung zunächst durch einen ersten Walzenspalt 51, der von zwei Walzen 49 gebildet wird, gezogen. Anschließend werden beim Walzspaltdurchtritt durch entsprechende Formung der Walzenoberfläche 50 Vorsprünge 30, entsprechende Übergangsbereiche 36 und Faltenkanten 35 in das folienartige Filtermaterial 10 eingeprägt. Das Klebstoffmaterial 38 wird dann bereichsweise auf das Filtermaterial 10 aufgetragen, wobei das Klebstoffmaterial 38 kontinuierlich aus zwei oberhalb des Filtermaterials 10 angeordnete Düsen 56 austritt. Die Düsen 56 werden dabei mit Gas 57, insbesondere Heißgas, umströmt, so daß sich ein das Klebstoffmaterial 38 bewegende Gaswirbel bildet und das Klebstoffmaterial 38 dadurch netz- bzw. gespinstartige auf das kontinuierlich unter den Düsen 56 sich fortbewegende Filtermaterial 10 aufgebracht wird. In einfacher Weise kann somit der netz- bzw. gespinstartige Klebstoff aufgebracht werden.Another method for producing a filter insert 10 is shown in FIG. During processing, the filter material 10 is first drawn through a first roller gap 51, which is formed by two rollers 49. Subsequently, 50 projections 30, corresponding transition regions 36 and fold edges 35 are embossed into the film-like filter material 10 by appropriate shaping of the roll surface. The adhesive material 38 is then applied in regions to the filter material 10, the adhesive material 38 continuously consisting of two above the filter material 10 arranged nozzles 56 emerges. Gas 57, in particular hot gas, flows around the nozzles 56 so that a gas vortex which moves the adhesive material 38 forms and the adhesive material 38 is thereby applied to the filter material 10 continuously moving under the nozzles 56 in a net-like or spun manner. The mesh-like or spider-like adhesive can thus be applied in a simple manner.

In einem weiteren, hier nicht dargestellten, Ausführungsbeispiel weist das Filtermaterial 10 aus thermoplastischen Werkstoff bestehende Fasern auf. Die thermoplastischen Fasern sind dabei in einem solchen Anteil enthalten, daß das Filtermaterial 10 mittels lokaler thermischer Behandlung bereichsweise verschweißt und somit in sich selbst verdichtet bzw. ausgesteift und mit gleichartigem Material verbunden ist.In a further exemplary embodiment, which is not shown here, the filter material 10 has fibers consisting of thermoplastic material. The thermoplastic fibers are contained in such a proportion that the filter material 10 is partially welded by means of local thermal treatment and is thus compressed or stiffened in itself and is connected to a similar material.

Die Faltenkanten 23 bis 29 sind durch entsprechende Druck-und/oder Temperaturbedingungen verursachtes Verschweißen von Fasern erzeugt und weisen jeweils die Form eines Filmscharniers auf. Die Fasern sind dabei ohne wesentliche Hohlräume miteinander verbunden. Das durchlässige Filtermaterial 10 ist weiterhin mehrlagig ausgebildet. Die äußeren Lagen bestehen aus Polypropylen, also aus thermoplastischem Werkstoff. Durch diese Ausbildung können die Filtereigenschaften den Anforderungsbedingungen des Herstellungsprozesses sowie des Filterprozesses durch thermische Behandlung angepaßt werden. Dadurch werden sowohl die äußeren Lagen als auch das innere Filtermedium gesteift. Die zunächst durch den vorangehenden Prägevorgang geringfügig instabil gewordene Wandung der Vorsprünge 30 ist dabei durch die thermische Behandlung wieder ausgesteift worden.The fold edges 23 to 29 are produced by welding fibers which are caused by corresponding pressure and / or temperature conditions and each have the shape of a film hinge. The fibers are connected to each other without significant voids. The permeable filter material 10 is also constructed in multiple layers. The outer layers are made of polypropylene, i.e. of thermoplastic material. With this design, the filter properties can be adapted to the requirement conditions of the manufacturing process and the filter process by thermal treatment. As a result, both the outer layers and the inner filter medium stiffened. The wall of the projections 30, which initially became slightly unstable due to the preceding embossing process, has been stiffened again by the thermal treatment.

Claims (16)

  1. Filter element, in particular of cuboid-shaped construction, consisting of a multiplicity of pleat walls (15-22; 40, 41, 43, 44) arranged in zig-zag-shaped pleating, for a medium to be filtered which passes through the element in the direction from one edge region (13) of the zig-zag pleating in the direction of the opposite edge region (14) of the pleating, consisting of a material (10) permeable to the medium to be filtered with projecting parts (30; 45) jutting out of each pleat wall in the direction of an adjacent pleat wall and produced by stamping, in which the projecting parts of mutually adjacent pleat walls butt against one another in order to ensure spacing and provide reinforcement, characterised in that the projecting parts (30, 45) facing one another of mutually adjacent pleat walls (15 to 22, 40, 41, 43, 44) are stuck to one another.
  2. Filter element according to claim 1, characterised in that the projecting parts (30, 45) facing one another of the adjacent pleat walls (15 to 22, 40, 41, 43, 44) comprise surface regions butting against one another and/or the projecting parts (30, 45) of mutually adjacent pleat walls (15 to 22, 40, 41, 43, 44) butt against one another in a line shape, adhesive being applied in the region of said lines and in particular to the projecting parts (30, 45) bordering one another or running continuously over the pleat edges (35) and the pleat walls bounding the filter element (11) outwardly.
  3. Filter element according to any one of the preceding claims, characterised by a curable coating (38) and/or impregnation (38) reinforcing the projecting parts (30, 45), which preferably extends onto the side walls (300) of the projecting parts (30, 43) and/or increases in its local coating thickness or intensity with the spacing of the elevations of the projecting parts (30, 45) referred to the plane of the pleat wall (15 to 22, 40, 41, 43, 44).
  4. Filter element according to any one of the preceding claims, characterised in that the coating (38) or impregnation (38) consists of an adhesive material and in particular is formed after the manner of a net or web and/or is provided in the region of the projecting parts (30, 45).
  5. Filter element according to any one of the preceding claims, characterised by at least one thread (39) stabilizing the filter element (11) by the connection of mutually adjacent pleat edges (35), which butts against pleat edges (35) and is directed in the main perpendicularly to the pleat edges (35) and/or is arranged in such a way that it runs between two adjacent edges (35) in a straight direction along the front ends of the projecting parts (30, 45) bordering one another there or continuously over the pleat edges (35) and the pleat walls bounding the filter element (11) outwardly.
  6. Filter element according to claim 5, characterised in that the thread (39) stabilizing the filter element (11) forms, in the region of the pleat walls bounding the filter element (11) outwardly, a guide for the insertion of the filter element (11) into a filter housing (12).
  7. Filter element according to any one of the preceding claims, characterised in that the thread (39) stabilizing the filter element (11) consists of a foaming, adhering and/or compacting plastics material.
  8. Filter element according to any one of the preceding claims, characterized in that the pleat edges (35) are formed expanded at the pleat bottom after the manner of a trapezium.
  9. Filter element according to any one of the preceding claims, characterised in that the permeable filter material (10) contains fibres consisting of a thermoplastic material, in particular consisting at least of fibre contents of polypropylene, cellulose, polycarbonate, polyamide, Teflon and/or polyester, which by welding compress or strengthen the material in itself or connect it to corresponding material and in particular seam-like regions are provided in which the fibres are connected to one another without significant cavities and/or the permeable filter material (10) is constructed in a plurality of layers, with individual layers being welded to one another to form regions.
  10. Filter element according to claim 9, characterised in that the outer layers consist of thermoplastic material and in particular are welded directly to one another to produce the seam-like regions and/or the regions welded like seams are constructed as film hinges.
  11. Method for the manufacture of a filter element according to claim 1, in which the permeable material for the medium to be filtered is drawn through a first roller gap which is formed by two rollers, in which during the passage through the roller gap, by corresponding shaping of the roller surface, transition zones (36) corresponding to projecting parts (30, 45) and pleat edges (35) are stamped into the film-type filter medium, characterised in that the material is then drawn through a second roller gap which is formed by two further rollers which comprise a roller surface coated with adhesive at least in sections, in such a way that the regions exhibiting the maximum elevations of the projecting parts are coated on the surface facing the rollers with adhesive material.
  12. Method according to claim 11, characterised in that the material is in the second step drawn through a roller gap which is formed by two further rollers whose surfaces are adapted to the projecting parts (30, 45 ) and are coated with adhesive, in which, during the passage through the roller gap, regions of the elevations, namely those facing the rollers, are coated with adhesive material.
  13. Method according to claim 12, characterised in that the surfaces of the second rollers comprise tangential grooves adapted to the cross-section of the projecting parts and/or tangential recesses adapted to the surface shape of the projecting parts.
  14. Method according to claim 11 or 12, characterised in that the second rollers are mounted eccentrically or driven by camshafts in such a way that their sleeve development corresponds during the passage of the rolled material to the wedge shape of the surfaces of the projecting parts.
  15. Method according to any one of claims 11 to 14, characterised in that the first and the second rollers differ in the configuration of the regions receiving the side walls of the projecting parts in such a way that the second rollers exhibit a recess cross-section for receiving the projecting parts which in comparison with the first rollers increases towards the highest elevation of the recesses than the first rollers, so that the application of adhesive increases towards the highest elevation.
  16. Method for manufacturing a filter element according to claim 1, in which the material permeable to the medium to be filtered is drawn through a roller gap which is formed by two rollers, in which during the passage through the roller gap, by corresponding forming of the roller surface, transition zones (36) corresponding to projecting parts (30, 45) and pleat edges (35) are stamped into the film-type filter medium, characterised in that after this the adhesive material is applied to the filter medium by regions, the adhesive material escaping continuously from a nozzle disposed above the filter material (10) and the nozzle being flowed around with gas, in particular hot gas, sc that a swirl of gas moving the adhesive material forms and the adhesive material is thereby applied after the manner of a net or web to the filter material moving continuously beneath the nozzle.
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